隨著發(fā)電、輸電和配電行業(yè)的數(shù)字化轉型計劃持續(xù)發(fā)展，管理成本、改善電網運營和擴大市場機會成為企業(yè)關注的重點。到目前為止，由于缺乏可訪問的數(shù)據(jù)，這些舉措的應用情況參差不齊且受到限制，導致無法分析和使用這些數(shù)據(jù)來推動改善運營。

電力和公用事業(yè)公司及其客戶期望按需提供相關信息，供應商必須提供高級分析等技術來滿足這些需求。消費領域的技術已經賦能用戶，使其能夠隨時隨地得到他們想要的東西，而且大多數(shù)用戶都希望得到即時的響應，并始終保持訪問。

高級分析可以滿足從數(shù)據(jù)中獲得見解以及其它期望，幫助用戶降低成本，更智能地控制能源消耗，并成功參與使用時間和需求響應計劃。

與此同時，電力和公用事業(yè)公司可以利用先進的分析技術，采用端到端的自動化流程來轉變客戶關系。這可以通過逐步從被動決策轉變?yōu)橹鲃記Q策來實現(xiàn)，但必須首先解決有關數(shù)據(jù)訪問和分析的問題。

數(shù)據(jù)訪問和數(shù)字化轉型

電力和公用事業(yè)行業(yè)面臨著巨大的壓力，需要對系統(tǒng)進行現(xiàn)代化改造，以滿足客戶需求，提高網絡安全性和法規(guī)遵從性，并實現(xiàn)更好的運營性能。采用諸如如軟件即服務（SaaS）、云計算、機器學習、物聯(lián)網（IoT） Giro Iuliano, Seeq和網絡安全等先進技術和工具，往往需要大量投資。

實施各類數(shù)字化轉型計劃將產生大量數(shù)據(jù)，需要高級分析應用以提供互操作性和情境化信息。許多公用事業(yè)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)處于孤島狀態(tài)，分析應用不容易訪問。數(shù)字化轉型需要更好的數(shù)據(jù)質量，以及處理結構化和非結構化數(shù)據(jù)集的高級分析工具。

讓這些數(shù)據(jù)物盡其用，生成可操作的業(yè)務邏輯，例如指導公用事業(yè)公司的客戶行為和實現(xiàn)電網供應平衡，并不是一件簡單的事情。因此，公用事業(yè)公司需要部署一系列信息技術（I T）解決方案來收集、保護和存儲數(shù)據(jù)，然后分析數(shù)據(jù)并形成見解。

長期以來，電子表格一直是電力和公用事業(yè)部門分析數(shù)據(jù)的標準方法，但這種通用工具不夠先進并缺乏靈活性，無法快速定義情境信息。由于數(shù)據(jù)量急劇增加，電子表格不適用于時間序列分析、有效報告、執(zhí)行復雜計算和創(chuàng)建模型等任務（圖1）。

▎圖1：電子表格無法跟上不斷增加的數(shù)據(jù)量。

此外，電子表格還需要持續(xù)維護，這容易導致錯誤和數(shù)據(jù)錯位。限制電子表格的另一個因素是處理時間序列數(shù)據(jù)之間的細微差別，例如丟失的數(shù)據(jù)、不同時區(qū)、夏令時、插值類型和邏輯。使用電子表格，這些問題只能通過復雜的公式來解決。

使用專用業(yè)務邏輯并共享分析是困難的，對日期和時間間隔不均勻的數(shù)據(jù)進行調整非常復雜，對異常值、缺失或損壞的數(shù)據(jù)進行更正也很復雜。電子表格還需要嚴格的保護，以防用戶損壞以及實施版本管理，并且它們提供的多用戶協(xié)作功能非常有限。

為了解決這些問題，在線高級分析應用正在取代電子表格和傳統(tǒng)桌面軟件等離線工具。

通過高級分析提供洞察力

數(shù)字化轉型是一個持續(xù)的過程，需要對技能和新軟件進行投資，需要綜合信息和運營技術以提供組織中所有相關數(shù)據(jù)的整體視圖。工程師、主題專家和數(shù)據(jù)科學家，必須能夠與時間序列數(shù)據(jù)交互，以執(zhí)行數(shù)據(jù)清理和情境化任務。實施這些措施將有助于提升由不斷增加的數(shù)據(jù)量所帶來的價值創(chuàng)造。

通過高級分析應用，電力和公用事業(yè)行業(yè)可以簡化時間序列數(shù)據(jù)的清理和情境化。這些應用連接到現(xiàn)有的數(shù)據(jù)孤島和其它數(shù)據(jù)源（本地或基于云），而無需復制源系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。一旦連接了數(shù)據(jù)源，工程師和主題專家就可以用其進行診斷、預測和描述性分析。高級分析應用還提供了改進的實時協(xié)作，加速洞察力在更廣泛的組織中的交流。

在推動數(shù)字化轉型方面，數(shù)據(jù)科學家也發(fā)揮著重要作用，他們被要求創(chuàng)造新的方式，來最大限度地提高運營效率，并預測未來的需求。對公用事業(yè)公司來講，準確的預測至關重要，因為它們的投資組合正在擴大，包括可再生能源（風能、太陽能、熱電聯(lián)產能源和其它能源）。數(shù)據(jù)科學家可以使用來自客戶的數(shù)據(jù)來創(chuàng)建需求模型，準確預測能源需求時間，以及天氣等外部因素將如何影響預測。然后，他們可以在高級分析應用內與工程師和主題專家協(xié)作，以確保建模數(shù)據(jù)的完整性和相關性，并提供最佳結果。

這些模型還可以應用于電網中的資產，以分析和識別即將發(fā)生故障的設備。這種預測性方法使團隊能夠規(guī)劃維修和更換，并為其分配預算。高級分析應用在監(jiān)控和診斷分析中起著至關重要的作用，這些分析通過關注必要的數(shù)據(jù)集，來識別設備故障的根本原因。

在預測分析和模式識別方面，這些應用也發(fā)揮著重要作用。分析和模式識別，需要確定何時需要對資產進行維護，從而減少響應性維護和相關停機時間。這些過程通常成為可重復的分析，以根據(jù)模型或工況監(jiān)控所有性能級別。這可以在更大規(guī)模上實施，并被整個組織安全地利用。

隨著發(fā)電、輸電和配電公司數(shù)字化轉型之旅的開展，很多公司很快就發(fā)現(xiàn)，建立在診斷、預測和描述性分析基礎上的發(fā)展戰(zhàn)略，改變了運營，并節(jié)省了大量時間和資金。

有效的需求管理

當價格上漲時，有效管理實時電價通常會導致負荷大幅降低，因為商業(yè)能源用戶部署了現(xiàn)場發(fā)電設備，或者將設備關閉一段時間，以避免支付高額的費用。獨立系統(tǒng)運營商（I S O）需要管理受這些減載事件影響的電源供應，以防止負載恢復正常時發(fā)生斷電事故。

I S O 工程師需要開發(fā)一個負荷預測模型以識別負荷變化事件，并根據(jù)價格變化量化每個事件影響的大小。通過確定減負荷時間并進行分析，來確定因電價峰值而減少的負荷量。創(chuàng)建一份總結報告，使運營商能夠為電價降至正常水平時，確定需要恢復多少負荷做好準備。

創(chuàng)建一個模型以便更好地理解減載并且其做好準備，有助于預防服務中斷，同時保持電力生產商和能源終端用戶的滿意度。分析解決方案可以幫助電力公司和I S O 快速識別消費者對高價的負載響應（圖2）。運營商現(xiàn)在可以預測高電價后的電網需求。

▎圖 2 ：該報告顯示了在電價升高期間，功率降低 多少，并顯示了當電價恢復至正常時，獨立系 統(tǒng)運營商可以預期的功率。

數(shù)據(jù)分析支持預防性維護

要知道何時對電力變壓器進行維護，就需要深入了解可用數(shù)據(jù)。最好利用來自各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，從基于日歷的維護過渡到基于狀態(tài)的維護，包括銘牌信息、絕緣液測試結果、診斷測試（如溶解氣體分析和電氣測試）、維護計劃、實時數(shù)據(jù)（如冷卻性能）等。開發(fā)和完善變壓器健康分析以利用如此大量的數(shù)據(jù)是很困難的，特別是當應用于各種供應商提供的眾多資產時。

此類分析的一個例子是溶解氣體分析( D G A )，該研究用于絕緣變壓器電氣元件的油中的溶解氣體。當油因分解并變得不那么有效時，它會釋放油中的氣體。這些氣體的分布與電氣故障類型有關，氣體的生成速率表明故障的嚴重程度。許多故障（如電弧、過熱和局部放電）只能通過分析氣體來檢測。

▎圖 3 ：變壓器健康評分趨勢，包括閾值和偏差。

許多電力公司都有D G A 程序。D G A 程序包括手動對油取樣，并將樣品送至實驗室進行分析，通常每一到四年進行一次。高級分析應用可用于聚合數(shù)據(jù)、評估所需公式，并將分析擴展到多個資產。方法包括：

? IEEE C57-104 總溶解可燃氣體；

? 符合IEC 60599 標準；

? Roger 比率；

? Dornenburg 的狀態(tài)估計；

? Duval 三角形。

從數(shù)據(jù)中創(chuàng)造價值

從采用最新的數(shù)字化技術更新I T 系統(tǒng)，到從數(shù)據(jù)洞察中獲取價值，以更好地使用機器學習和人工智能，很多制造企業(yè)都面臨著類似的數(shù)字化轉型挑戰(zhàn)。通過高級分析應用，這些企業(yè)可以利用從時間序列數(shù)據(jù)中獲得的價值來解決這些以及其它問題。高級分析可以進行快速迭代和細化，以更準確的確定負載恢復、改進變壓器維護等，提供企業(yè)及其客戶所期望的改進。

關鍵概念：

■ 高級分析可以滿足從數(shù)據(jù)中獲得見解以及其它期望。

■ 實施各類數(shù)字化轉型計劃將產生大量數(shù)據(jù)，需要高級分析應用以提供互操作性和情境化信息。

思考一下：

在預測分析和模式識別方面，貴企業(yè)都采取了哪些措施？

審核編輯：郭婷